[發明專利]一種基于WebVR的虛擬現實全景漫游的實現方法

在審

• 申請號: 201710047801.7
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106897108A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 陸璐;鄧德榮
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06T17/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 陳宏升

技術領域

本發明涉及虛擬現實領域，特別涉及一種基于WebVR的虛擬現實全景漫游的實現方法。

背景技術

虛擬現實(Virtual Reality，簡稱VR)，即利用計算機技術模擬產生三維的虛擬世界，讓使用者及時、沒有限制地感知虛擬空間內的事物。虛擬現實技術利用視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等對人體進行全方位欺騙，達到讓使用者"身臨其境"的效果。近年來，虛擬現實技術蓬勃發展，各大廠商也紛紛進入虛擬現實領域大展拳腳，該領域的投資并購不勝枚舉，2016年更是被稱為VR元年。據Deloitte(德勤)預測，2016年全球虛擬現實(VR)市場規模將達到數十億美元，其中7億來自硬件銷售；其它來自內容。內容收入主要來源于游戲銷售，每個游戲的銷售在5-40美元之間，總收入可達到3億美元。VR耳機約為250萬，游戲軟件1000萬。2016年，VR收入絕大部分來自上億美元的核心游戲者，而非偶發或PC游戲者。2017年，全球VR收入將增加，從中期看，收入可增加到百億美元。

在PC端上的VR應用蓬勃發展的背景下，提供更為逼真的虛擬現實實現方法顯得尤為必要。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種基于WebVR的虛擬現實全景漫游的實現方法，用戶通過在瀏覽器端上查看導游地圖并選擇地點后，可進入到由WebVR技術構建的全景漫游中，無需佩戴虛擬現實頭顯或眼鏡，只需拖動屏幕或轉動手機的方向，便可看到漫游場景中周圍的景色，且通過點擊場景中的交互點，可以切換到臨近的相應場景中，給用戶帶來身臨其境的體驗。

本發明的目的通過以下的技術方案實現：

一種基于WebVR的虛擬現實全景漫游的實現方法，包含以下步驟：

S1、在實際地點采集照片，記錄地形，并對照片進行預處理工作；

S2、獲得預處理的照片后，將對應同一個地點的一組照片進行拼接，生成360°全景圖片；

S3、獲得360°全景圖片后，使用WebVR的Three.js技術生成全景場景并設置好場景的交互點；

S4、依據獲得的地形信息，進行導游地圖的描繪，并表明提供全景漫游的點；

S5、由步驟S4獲得全景漫游場景，運行時檢測設備是否具有陀螺儀，以確定轉換場景中視角的方式。

步驟S1中，所述預處理工作包括圖像增強、特征區域提取。

所述步驟S1，具體為：

S1-1、選擇數碼相機，使用變形小的中焦或長焦進行拍攝，拍攝的途中不改變焦距；

S1-2、數碼相機的曝光參數使用手動曝光，并注意同一組照片的拍攝過程中不改變光圈分辨率，且必須使用固定白平衡；

S1-3、將數碼相機放于三腳架上平穩旋轉，拍攝時須注意旋轉軸的垂直，圍繞拍攝的點平移拍攝；拍攝相鄰的兩幅圖片時必須要有一定的重疊；

S1-4、在各采景點重復步驟S1-1至S1-3，獲得對應各采景點的多組照片，并以紙筆或照片的方式記錄各采景點在地形上的分布；

S1-5、對采集到的各組照片使用拉普拉斯運算方法，進行銳化處理，然后提取照片的特征線段。

所述步驟S2，具體為：

S2-1、對于對應不同采景點的每一組照片，依據照片的特征線段，進行基于最小偏差特征線段匹配，并將相鄰圖像根據運算所得的平移參數進行疊加，生成原始的360°全景圖片；

S2-2、為實現圖片間的無縫連接，對原始的360°原始圖片進行加權平滑處理，利用圖片間基于像素按權值疊加的方法，實現平滑過渡，得到無縫連接的360°全景圖片。

所述步驟S3，具體為：

S3-1、調用Three.js的THREE.Scene()創建場景，并對場景進行實例化；

S3-2、為模擬人眼看物體的方式，在場景中選擇并創建透視投影照相機，并將其放置到場景的原點上方；

S3-3、在場景中創建渲染器，設定好渲染器的尺寸，并將其加入到場景中去；

S3-4、在場景中以原點為圓心，創建一個球體，并將得到的360°全景圖片作為球體的紋理；

S3-5、使用requestAnimationFrame()函數進行實時渲染，保證視角變動時，畫面會進行相應的變化；

S3-6、在已實現的全景場景中，以Three.JS在設定點上創建場景交互點并設置點擊監聽事件，交互點被點擊后，視角會跳轉至相鄰的相應場景中。所述設定點一般為特殊的點，如出口等。

所述步驟S4，具體為：